JP2016085358A - レンズ鏡筒および撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ガタの少ない高精度なレンズ鏡筒を提供する。【解決手段】レンズ鏡筒は、固定筒(4)と、固定筒(4)に対して周方向に回転するカム筒(3)と、カム筒(3)に形成されたカム溝(3a)と、カム溝(3a)に追従するように固定筒(4)に設けられた、弾性力により変位可能な第一フォロワ手段(4a)、および、固定された第二フォロワ手段(4c)と、カム筒(3)が周方向に回転する際にカム筒(3)に当接するように固定筒(4)に設けられた規制手段(4f)とを有する。【選択図】図1
Description
本発明は、デジタルカメラなどの撮像装置のレンズ鏡筒に関する。
撮像装置は、ズーム機構を用いてレンズ鏡筒のレンズユニットを光軸方向に移動させることによりズーミングが可能である。例えば、直進溝を備えた固定筒の外周にカム溝を備えたカム筒を配置し、レンズ群を直進溝に直進ガイドさせながらカム溝に追従させる。これにより、カム筒を回転させてレンズユニットを光軸方向に移動させることにより、ズーミングを行うことができる。ところが、カム筒は固定筒を中心にして回転するが、互いに寸法のばらつきが生じるためガタが発生する。このガタによって、レンズの位置がずれて性能に影響を与える可能性がある。
特許文献1には、カム筒とレンズ群と構成に関し、レンズ群に対してテーパー状のフォロワを組み込むことにより、互いのガタを除去する構成が開示されている。特許文献2には、カム筒のカム溝に対してボールを押し付けることによりガタを除去する構成が開示されている。
しかしながら、特許文献1の構成では、外部から別体のフォロワを挿入して固定されるように構成されている。このため、部品点数が増加して作業が煩雑となる。特許文献2の構成では、ボールを組み込む必要があり、また、ボールを押さえるばねが必要となり、部品点数が増加し、組立作業が困難である。
そこで本発明は、簡易な構成で、ガタの少ない高精度なレンズ鏡筒および撮像装置を提供する。
本発明の一側面としてのレンズ鏡筒は、固定筒と、前記固定筒に対して周方向に回転するカム筒と、前記カム筒に形成されたカム溝と、前記カム溝に追従するように前記固定筒に設けられた、弾性力により変位可能な第一フォロワ手段、および、固定された第二フォロワ手段と、前記カム筒が前記周方向に回転する際に該カム筒に当接するように前記固定筒に設けられた規制手段とを有する。
本発明の他の側面としての撮像装置は、前記レンズ鏡筒と、前記レンズ鏡筒のレンズユニットを介して形成された光学像を光電変換する撮像素子とを有する。
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施形態において説明される。
本発明によれば、簡易な構成で、ガタの少ない高精度なレンズ鏡筒および撮像装置を提供することができる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
まず、図6a、図6b、および、図7を参照して、本実施形態におけるレンズ鏡筒を備えた撮像装置について説明する。図6aは、撮像装置(デジタルカメラ23)の外観斜視図(正面斜視図)である。図6bは、撮像装置の背面図である。図7は、撮像装置のブロック図である。本実施形態のデジタルカメラ23は、撮影位置と収納位置との間で光軸方向にレンズユニットを移動して撮影倍率を変更するズーム機構を備える。
図6aに示されるように、デジタルカメラ23の正面には、被写体の構図を決定するファインダ21、測光および測距(焦点検出)を行う際に用いられる補助光源20、ストロボ22、および、レンズ鏡筒6(鏡筒部)が配置されている。また、デジタルカメラ23の上面には、レリーズボタン17、ズームスイッチ18、および、電源切換えボタン19が配置されている。図6bに示されるように、デジタルカメラ23の背面には、操作ボタン26〜31、LCDなどのディスプレイ25(液晶部)、および、ファインダ接眼部24が配置されている。
ディスプレイ25は、メモリ38に保存された画像データやメモリカードから読み込んだ画像データを画面上に表示する画像表示手段である。制御部(制御系)は、CPU44、ROM43、および、RAM45により構成されている。制御部は、バス42を介して、レリーズボタン17、操作ボタン26〜31、ディスプレイ25、メモリ38、および、メモリカードドライブ40などの各種の構成要素と接続されている。
駆動回路41は、バス42を介して制御部と接続されている。また駆動回路41は、ズーム機構32、フォーカス駆動機構16、シャッタ駆動機構33、絞り駆動機構34、CCDやCMOSなどの撮像素子15、および、ストロボ22の各部と接続されており、各部は制御部からの信号に基づいて制御される。ズーム機構32は、モータを介してレンズ鏡筒6(鏡筒部)を駆動する。フォーカス駆動機構16は、モータを介してフォーカスレンズ12を駆動する。シャッタ駆動機構33は、シャッタ7aを駆動する。絞り駆動機構34は、絞り7bを駆動する。撮像素子15は、レンズ鏡筒6のレンズユニットを介して形成された光学像(被写体像)を光電変換して画像信号を出力する。このような構成により、駆動回路41は、制御部(CPU44)からの信号に基づいて各部の駆動を制御する。
ROM43には、前述の各部の機能を制御する各種の制御プログラムが記憶されている。RAM45には、各種の制御プログラムに必要なデータが記憶されている。アナログ信号処理部35は、撮像素子15から出力された画像データに対してアナログ処理を施し、A/D変換部36に出力する。A/D変換部36は、撮像素子15から得られたアナログデータをデジタルデータに変換し、デジタル信号処理部37に出力する。デジタル信号処理部37は、A/D変換部36で変換されたデジタルデータに対して所定の処理を行い、画像データとしてメモリ38に出力する。そして画像データは、メモリ38に記憶される。
メモリ38に記憶された画像データに対しては、操作ボタン27の操作に応じて、圧縮伸張部39によるJPEGやTIFFなどの圧縮処理が施される。画像データは、圧縮伸張部39による圧縮処理後、メモリカードドライブ40に装着されたメモリカードに出力されて記憶される。また圧縮伸張部39は、メモリ38に記憶された画像データやメモリカードに記憶された画像データの伸張処理を行う。伸張処理後の画像データは、バス42を介して、ディスプレイ25(表示部)に表示することが可能である。ユーザは、ディスプレイ25に表示された画像を見て、その画像が不要であると判断した場合、操作ボタン28の操作によってその画像を消去することができる。
次に、図1乃至図4を参照して、デジタルカメラ23に設けられたレンズ鏡筒6の構成について説明する。図1は、本実施形態におけるレンズ鏡筒6のカム筒3および固定筒4の斜視図である。図2aは、レンズ鏡筒6の収納状態(電源オフ時)の断面図である。図2bは、レンズ鏡筒6の操出状態(電源オン時)の断面図である。図3は、固定筒4の斜視図である。図4は、固定筒4が取り付けられた状態におけるカム筒3の断面図である。
図2aおよび図2bに示されるように、レンズ鏡筒6は、第一レンズユニット5、第二レンズユニット1、第三レンズユニット8、第四レンズユニット10、および、フォーカスレンズ12(フォーカスレンズユニット)を有する。第一レンズユニット5は、第一レンズ保持手段61により保持されている。第一レンズ保持手段61の背後(像側)には、第二レンズユニット1を保持する第二レンズ保持手段2が配置されている。第二レンズ保持手段2の背後(像側)には、シャッタ7a(シャッタユニット)および絞り7b(絞りユニット)が一体的に構成された絞り・シャッタ手段7が配置されている。絞り・シャッタ手段7の背後(像側)には、第三レンズユニット8を保持する第三レンズ保持手段9が配置されている。第三レンズ保持手段9の背後(像側)には、第四レンズユニット10を保持する第四レンズ保持手段11が配置されている。第四レンズ保持手段11の背後(像側)には、フォーカスレンズ12を保持するフォーカスレンズ保持手段13が配置されている。
図1、図2a、および、図2bに示されるように、レンズ鏡筒6は固定筒4を有する。固定筒4の外周には、カム筒3が設けられている。また、最も背面側(像側)には、撮像素子15を保持する撮像素子保持手段14が設けられている。また、フォーカス駆動機構16(フォーカス駆動手段)は、撮像素子保持手段14の前方(物体側)に固定されている。フォーカス駆動機構16であるモータにはスクリューが具備されており、フォーカスレンズ保持手段13がその動作に追従可能に構成されている。このような構成により、フォーカスレンズ12は光軸OAに沿った前後方向(光軸方向)に移動可能であり、撮像装置全体のピントを合わせる(焦点調節を行う)ことができる。
カム筒3の内周には、カム溝3aが形成されている。カム溝3aには、固定筒4に設けられたフォロワ手段4a、4c(固定筒フォロワ手段)が当接するように構成されている。カム筒3の外周には、カム溝3c(第一レンズ追従カム溝)が形成されている。第一レンズ保持手段61は、カム溝3cに追従するように構成されている。カム筒3の内周には、カム溝3d(第二レンズ追従カム溝)が形成されている。第二レンズ保持手段2は、カム溝3dに追従するように構成されている。またカム筒3の内周には、他の複数のカム溝が形成されている。絞り・シャッタ手段7、第三レンズ保持手段9、および、第四レンズ保持手段11は、これらの複数のカム溝のそれぞれに追従するように構成されている。
固定筒4には、直進規制手段4eが設けられている。直進規制手段4eは、第二レンズ保持手段2を直進ガイドする。また固定筒4には、不図示のガイドバーが取り付けられており、絞り・シャッタ手段7、第三レンズ保持手段9、および、第四レンズ保持手段11が直進ガイドされる。固定筒4の先端付近(最も物体側の近傍)には、第一レンズ保持手段61を直進ガイドするための直進規制手段4dが設けられている。直進規制手段4dは、第一レンズ保持手段61の内周に形成された第一直進溝6aに嵌合して規制を行うことにより、第一レンズ保持手段61を直進ガイドする。
固定筒4には、略120度の等分の間隔で、フォロワ手段4a、4cが配置されている。フォロワ手段4aは、モールドばねで構成された弾性手段4bの上に設けられている。弾性手段4bは、その弾性力により、フォロワ手段4aを放射方向(光軸方向と直交する径方向)に押し付けるように構成されている。このように本実施形態において、フォロワ手段4aは弾性フォロワ手段である。一方、フォロワ手段4cは、固定筒4の外面上に固定された(弾性力を有しない)固定フォロワ手段である。
図1に示されるように、固定筒4は、カム筒3の前方(物体側)からカム筒3の内部へ挿入される。このときフォロワ手段4aは、その弾性力により固定筒4の内側に(光軸OAに近づく径方向に)退避して、カム筒3と固定筒4との組み込みが行われる。カム筒3の内周に形成されているカム溝3aは、カム筒3の周方向に全周に渡って設けられている。フォロワ手段4a、4cがカム溝3aに組み込まれることにより、カム筒3は360度回転(全周回転)が可能となる。
カム筒3の内周には、カム溝3aの近傍において、摺動手段としての摺動リブ3b(受けリブ)がその全周に設けられている。固定筒4の外周には、フォロワ手段4c(固定フォロワ手段)と2つのフォロワ手段4a(弾性フォロワ手段)のそれぞれとの間(略中間)において、回転規制手段4f(規制手段)が設けられている。カム筒3の摺動リブ3bと固定筒4の回転規制手段4fは、カム筒3と固定筒4とが組み込まれた状態において互いに当接する位置関係にある。フォロワ手段4a、4cと回転規制手段4dは、略同一面上(光軸OAに直交する略同一面内)に配置されている。
次に、図5aおよび図5bを参照して、レンズ鏡筒6(カム筒3および固定筒4)の動作について説明する。図5aは、レンズ鏡筒6のカム筒3および固定筒4を光軸方向から見た断面図である。図5bは、レンズ鏡筒6のカム筒3および固定筒4の動作を示す模式図である。
カム筒3は、固定筒4を回転中心として回転する。このとき2つのフォロワ手段4a(第一フォロワ手段としての弾性フォロワ手段)は、中心方向(放射方向とは反対の方向、すなわち光軸OAに向かう方向)に弾性変形可能である。このため、フォロワ手段4a、4cを有する構成では、フォロワ手段4c(第二フォロワ手段としての固定フォロワ手段)を中心として、図5aおよび図5b中の矢印で示されるような力(回転力)が発生してガタとなる。このとき、必要以上にフォロワ手段4aを放射方向(光軸OAから離れる方向)にカム溝3aに押し付けると、駆動負荷が大きくなり過ぎる。このため、適度な押し付け力であっても、カム筒3と固定筒4との間に大きな力が発生しないように、この回転力に抵抗できる程度の弾性力を弾性手段4bに付与することが好ましい。また、この回転力を受け止めるように回転規制手段4f(当接部)が摺動リブ3bに当接可能に構成されているため、動作に支障を及ぼさない。
なお、何らかの外力による衝撃で、フォロワ手段4aが退避する場合でも、回転規制手段4fが摺動リブ3bに当接保持することで、カム筒3や固定筒4の破壊を防止することができる。また、回転規制手段4fが摺動リブ3bに当接しながら、2つのフォロワ手段4aでチャージを加えながらカム筒3を動作させることが可能である。このため、互いのガタが発生せず、高精度の動作が可能となる。また、回転規制手段4fを2つのフォロワ手段4aの間にも配置することにより、カム筒3の中心を固定筒4の中心を高精度に合わせることができる。
このように本実施形態のレンズ鏡筒6は、固定筒4と、固定筒4に対して周方向(光軸OAを中心とした回転方向)に回転するカム筒3とを有する。またレンズ鏡筒6は、カム筒3に形成されたカム溝3aと、カム溝3aに追従するように固定筒4に設けられたフォロワ手段4a、4cとを有する。フォロワ手段4aは、弾性力により変位可能な(弾性変形可能な)第一フォロワ手段であり、フォロワ手段4cは、固定された(弾性力により変位可能ではない)第二フォロワ手段である。またレンズ鏡筒6は、カム筒3が周方向に回転する際にカム筒3に当接するように固定筒4に設けられた規制手段(回転規制手段4f)を有する。規制手段は、例えば、固定筒4の外周面の少なくとも一部に設けられた当接部である。
好ましくは、規制手段は、第一フォロワ手段と第二フォロワ手段との間(例えば、略中間)に設けられている。また好ましくは、カム筒3は、カム筒3が周方向に回転する際に規制手段に当接する摺動手段を有する。また好ましくは、規制手段は、カム筒3が周方向に回転する際に第二フォロワ手段を中心として発生する回転力(図5a、5b中に矢印で示される力)を受け止めるように、摺動手段に当接する。より好ましくは、摺動手段は、周方向に沿ってカム筒3の全周に設けられた摺動リブ3bである。
好ましくは、固定筒4は、カム筒3が周方向に回転する際に、周方向と直交する方向(固定筒4の径方向)に弾性力を加える弾性手段4bを有する。そして第一フォロワ手段は、弾性手段4bの上に設けられている。また好ましくは、第一フォロワ手段としての二つのフォロワ手段4aおよび第二フォロワ手段としての一つのフォロワ手段4cが、固定筒4の周方向に等間隔(略120度間隔)で設けられている。また好ましくは、第一フォロワ手段、第二フォロワ手段、および、規制手段は、同一面内(同一の光軸直交面内)に配置されている。また好ましくは、カム溝3aは、周方向において、カム筒3の全周に形成されている。
好ましくは、固定筒4をカム筒3に組み込む際に、第一フォロワ手段の弾性力を利用して第一フォロワ手段を周方向と直交する方向に退避させながら、第一フォロワ手段をカム溝3aに挿入可能である。また好ましくは、レンズ鏡筒6は、レンズユニット(第1レンズユニット5または第2レンズユニット1)、および、レンズユニットを保持する保持手段(第一レンズ保持手段61または第二レンズ保持手段2)を有する。そして固定筒4には、保持手段を直進ガイドする直進規制手段4d(または直進規制手段4e)が形成されている。
このような構成により、本実施形態のレンズ鏡筒は、ガタを除去して高精度、かつ落下や衝撃に強い。また本実施形態のレンズ鏡筒は、容易に組み立て可能である。このため本実施形態によれば、簡易な構成で、ガタの少ない高精度なレンズ鏡筒および撮像装置を提供することができる。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
本実施形態のデジタルカメラ23は、レンズ鏡筒6と撮像素子15を有する撮像装置本体とが一体的に構成された撮像装置であるが、これに限定されるものでない。本実施形態は、撮像装置本体に対して着脱可能なレンズ装置(レンズ鏡筒6)にも適用可能である。
3 カム筒
3a カム溝
4 固定筒
4a フォロワ手段(第一フォロワ手段)
4c フォロワ手段(第二フォロワ手段)
4f 回転規制手段(規制手段)
6 レンズ鏡筒
3a カム溝
4 固定筒
4a フォロワ手段(第一フォロワ手段)
4c フォロワ手段(第二フォロワ手段)
4f 回転規制手段(規制手段)
6 レンズ鏡筒
Claims (13)
- 固定筒と、
前記固定筒に対して周方向に回転するカム筒と、
前記カム筒に形成されたカム溝と、
前記カム溝に追従するように前記固定筒に設けられた、弾性力により変位可能な第一フォロワ手段、および、固定された第二フォロワ手段と、
前記カム筒が前記周方向に回転する際に、該カム筒に当接するように前記固定筒に設けられた規制手段と、を有することを特徴とするレンズ鏡筒。 - 前記規制手段は、前記固定筒の外周面の少なくとも一部に設けられた当接部であることを特徴とする請求項1に記載のレンズ鏡筒。
- 前記規制手段は、前記第一フォロワ手段と前記第二フォロワ手段との間に設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載のレンズ鏡筒。
- 前記カム筒は、該カム筒が前記周方向に回転する際に前記規制手段に当接する摺動手段を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒。
- 前記規制手段は、前記カム筒が前記周方向に回転する際に前記第二フォロワ手段を中心として発生する回転力を受け止めるように、前記摺動手段に当接することを特徴とする請求項4に記載のレンズ鏡筒。
- 前記摺動手段は、前記周方向に沿って前記カム筒の全周に設けられた摺動リブであることを特徴とする請求項4または5に記載のレンズ鏡筒。
- 前記固定筒は、前記カム筒が前記周方向に回転する際に、該周方向と直交する方向に前記弾性力を加える弾性手段を有し、
前記第一フォロワ手段は、前記弾性手段の上に設けられていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒。 - 前記第一フォロワ手段としての二つのフォロワ手段および前記第二フォロワ手段としての一つのフォロワ手段が、前記固定筒の前記周方向に等間隔で設けられていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒。
- 前記第一フォロワ手段、前記第二フォロワ手段、および、前記規制手段は、同一面内に配置されていることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒。
- 前記カム溝は、前記周方向において、前記カム筒の全周に形成されていることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒。
- 前記固定筒を前記カム筒に組み込む際に、前記第一フォロワ手段の弾性力を利用して該第一フォロワ手段を前記周方向と直交する方向に退避させながら、該第一フォロワ手段を前記カム溝に挿入可能であることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒。
- レンズユニットと、
前記レンズユニットを保持する保持手段と、を更に有し、
前記固定筒には、前記保持手段を直進ガイドする直進規制手段が形成されていることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒。 - 請求項1乃至12のいずれか1項に記載されたレンズ鏡筒と、
前記レンズ鏡筒のレンズユニットを介して形成された光学像を光電変換する撮像素子と、を有することを特徴とする撮像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014218354A JP2016085358A (ja) | 2014-10-27 | 2014-10-27 | レンズ鏡筒および撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014218354A JP2016085358A (ja) | 2014-10-27 | 2014-10-27 | レンズ鏡筒および撮像装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016085358A true JP2016085358A (ja) | 2016-05-19 |
Family
ID=55972925
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014218354A Pending JP2016085358A (ja) | 2014-10-27 | 2014-10-27 | レンズ鏡筒および撮像装置 |
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JP (1) | JP2016085358A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019181679A1 (ja) * | 2018-03-23 | 2019-09-26 | 富士フイルム株式会社 | レンズ鏡筒 |
-
2014
- 2014-10-27 JP JP2014218354A patent/JP2016085358A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2019181679A1 (ja) * | 2018-03-23 | 2019-09-26 | 富士フイルム株式会社 | レンズ鏡筒 |
JPWO2019181679A1 (ja) * | 2018-03-23 | 2021-05-13 | 富士フイルム株式会社 | レンズ鏡筒 |
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